自动化立体仓库系统.doc

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1、目录1 实验目的12 实验室自动化立库的基本情况12.1 实验室自动化立库的构成12.2 实验室自动化立库功能22.3 实验室自动化立库运作流程23 监控系统设计33.1 设计思想及方法33.2 设计流程图33.3 监控系统结构图：43.4 监控系统具体设计53.4.1 开发界面53.4.2 涉及到的变量63.4.2.1 堆垛机与监控系统之间交互63.4.2.2 移行机中涉及的变量103.5 变量的连接163.5.1 输入输出域与变量的连接：163.5.2 按钮与变量的连接：174 实验总结181 实验目的 通过到实验室现场参观，帮助学生掌握自动化立体仓库系统的构成和运行原理，了解自动化立体仓

2、库系统的关键技术。让学生自己动手设计基于WinCC平台的监控程序，帮助学生掌握自动化立体仓库监控系统设计方法，包括组态变量、过程画面、过程值归档和消息系统及脚本系统设计。通过实验课的学习，了解监控系统设计的基本方法和过程。2 实验室自动化立库的基本情况2.1 实验室自动化立库的构成物流自动化实验室自动化立体仓库由两个部分组成。（1）自动化立体仓库系统自动化立体仓库系统主体为一个五层六列的货架，采用周转箱存放于货架上，单排组合式货架存放，巷道堆垛机进行货物自动存取，计算机管理监控系统对整个系统的设备状态、数据交换进行适时管理和监控。（2）自动化分拣线系统自动化分拣系统包括环形分拣线及巷道堆垛机。

3、其中，环形分拣线由轻型辊式输送机，180度弧形锥辊式输送机、坦克链式顶升移载机等构成，共设有六个分拣口，根据三种不同分拣方式（一维条码、二维条码、RFID）进行自动分拣；巷道堆垛机，用于周转箱的自动存取，采用铝合金型材，降低堆垛机的自重。包括上部行走装置、立柱、载货台、货叉机构、提升机构五个部分，控制系统选用进口的电气元部件。2.2 实验室自动化立库功能实验室自动化立库入库出库搬库盘库自动入库指定入库入库修正自动出库指定出库出库修正自动盘库自动货位盘库实验室自动化立库功能结构图2.3 实验室自动化立库运作流程入库流程： 出库流程： 3 监控系统设计3.1 设计思想及方法通过在实验室实地考察，对

4、实验室自动化立库有了一定的认识，对其功能及运作流程有了详细的了解，进而可以根据这些前提知识来详细分析设计监控系统的功能，确定堆垛机及移行机的输入及输出，设计组态变量，过程画面，设计消息系统及脚本系统。采用的方法主要为从整体到部分，先弄清整体思想及流程，再对各个子系统进行详细设计。3.2 设计流程图 3.3 监控系统结构图： 监控系统（WinCC）信息系统前端执行系统条码扫描RFID各种传感器堆垛机移行机停止机环形输送线WinCC监控系统结构图3.4 监控系统具体设计3.4.1 开发界面监控主界面：移行机监控界面：3.4.2 涉及到的变量3.4.2.1 堆垛机与监控系统之间交互1)监控系统向堆垛

5、机发送的指令数据格式a、自动作业指令数据格式此信息在堆垛机允许时将作业数据从监控系统发送到堆垛机PLC。SIEMENS PLC数据类型数据内容备注DB10,DBW0Int作业方式作业方式定义见下表DB10,DBW2Int起始层站台不平层时在站台列为站台层地址（站台层地址定义为：最大货架层+实际站台层）。DB10,DBW4Int起始列DB10,DBW6Int起始排DB10,DBW8Int目的层站台不平层时在站台列为站台层地址DB10,DBW10Int目的列DB10,DBW12Int目的排DB10,DBW14Int托盘号在堆垛机不读取托盘号的系统中作为作业唯一索引号DB10,DBW16Int去向号

6、对系统作业有效，由堆垛机传递到输送系统,可缺省DB10,DBX20.0Bit新作业有效位新作业数据有效。此位对应堆垛机正常完成一条作业，允许监控发送下一条作业数据时。收到此有效位后堆垛机可开始执行作业DB10,DBX20.1Bit修正作业有效位其中，作业方式字(N12:0/DB10,DW0)定义为：作业类型码作业方式本项目有效作业方式备注1入库2出库托盘号与指定不符时不执行出库4搬库堆垛机将一指定的货位托盘取出送至另一指定货位定的空货位8到指定点空载时到起始地址/负载时到目的地址16指定出库堆垛机从指定的货位将托盘取出送至指定站台而不管该托盘号是否与指定的相同b、监控手动控制指令数据格式 （N

7、12:11/DB10.DBW20）此信息由监控系统根据操作人员的界面操作指令进行置位或复位。 SIEMENS PLC数据类型数据内容备注DB10,DBX30.1Bit低速前进DB10,DBX30.2Bit低速后退DB10,DBX30.3Bit低速上升DB10,DBX30.4Bit低速下降DB10,DBX30.5Bit左伸叉DB10,DBX30.6Bit右伸叉DB10,DBX31.0Bit监控手动DB10,DBX31.1Bit清除当前作业（设置为空闲）将正在运行状态的堆垛机强行设置为空闲(监控系统画面中组态的按钮为停止工作)2）堆垛机向监控系统传送的状态数据格式a、 堆垛机运行状态字 此信息由管

8、理系统实时从PLC读取。SIEMENS PLC数据类型数据内容备注DB11,DW64Int当前实际托盘号指堆垛机当前读到的托盘号数据。从堆垛机取到托盘时赋值，到堆垛机准备开始执行下一条作业时清零DB11,DW0Int当前作业类型堆垛机当前作业数据的定义与1.1中作业指令数据的定义相同。DB11,DW2Int当前作业起始层DB11,DW4Int当前作业起始列DB11,DW6Int当前作业起始排DB11,DW8Int当前作业目的层DB11,DW10Int当前作业目的列DB11,DW12Int当前作业目的排DB11,DW20Int当前层DB11,DW22Int当前列DB11,DW24Int水平速度D

9、B11,DW26Int垂直速度DB11,DW28Int货叉速度b、工作状态字 （DB11,DW30/ N12:34）(数据类型为Bit)SIEMENS PLCSIEMENS数据内容备注DB11.D30.1故障DB11.D30.2要求入库地址c、水平运行状态字 （DB11,DBW32/ N12:35）(数据类型为Bit)SIEMENS PLC数据内容备注DB11.D32.0前进DB11.D32.1后退DB11.D32.2高速DB11.D32.3中速DB11.D32.4低速DB11.D32.5停准d、 垂直运行状态字 （DB11,DW34/N12:36）：(数据类型为Bit)SIEMENS PLC

10、数据内容备注DB11.DBX34.0上升DB11.DBX34.1下降DB11.DBX34.2高速DB11.DBX34.3中速DB11.DBX34.4低速DB11.DBX34.5高位DB11.DBX34.6低位e、货叉运行状态字 （DB11,DW36/N12:37）: (数据类型为Bit)SIEMENS PLC数据内容备注DB11.DBX36.0左伸DB11.DBX36.1左收DB11.DBX36.2右伸DB11.DBX36.3右收DB11.DBX36.4中位DB11.DBX36.5左位DB11.DBX36.6右位3）堆垛机示教及运行统计数据堆垛机示教及运行统计数据(数据类型：SIEMENS为R

11、EAL（可否改为长整型？），AB为浮点型) 此信息由管理系统实时从PLC读取。（注意AB的地址可否重新排序，与SIEMENS的顺序一致。）SIEMENS PLC数据内容备注DB11,DD128累计运行时间（分钟）DB11,DD132本次运行时间（分钟）DB11,DD136累计开机时间（分钟）DB11,DD140本次开机时间（分钟）DB11,DD144水平累计运行距离（米）DB11,DD148水平本次运行距离（米）DB11,DD152垂直累计运行距离（米）DB11,DD156垂直本次运行距离（米）DB11,DD160上次作业运行时间（秒）DB11,DD164当前作业运行时间（秒）DB11,DD1

12、68上次作业水平运行时间（毫秒）DB11,DD172当前作业水平运行时间（毫秒）DB11,DD176上次作业垂直运行时间（毫秒）DB11,DD180当前作业垂直运行时间（毫秒）DB11,DD184上次作业货叉运行时间（毫秒）DB11,DD188当前作业货叉运行时间（毫秒）3.4.2.2 移行机中涉及的变量1）输送状态字库端PLC-上传监控机地址站台编号数据类型站台名称DB11.DBW0Y1YHJ_R移行机1DB11.DBW30Y2YHJ_R移行机2DB11.DBW60Y3YHJ_R移行机3DB11.DBW90Y4YHJ_R移行机4DB11.DBW120Y5YHJ_R移行机5DB11.DBW15

13、0Y6YHJ_R移行机6DB11.DBW180Y7YHJ_R移行机7DB11.DBW210Y8YHJ_R移行机8结构类型YHJ_R地址符号数据类型注释DBX0.2GWBOOL高位DBX0.3ZHWBOOL中位DBX0.4DWBOOL低位DBX0.6YPBOOL有盘DBX0.7FWDBOOL正转DBX1.0REVBOOL反转DBX1.1UPBOOL上升DBX1.2DNBOOL下降DBX1.4ZDBOOL自动DBX1.6JKSDBOOL监控手动DBX3.2GZDBOOL故障灯DBW6DESINT去向DBW8CODEINT托盘号结构类型FXT_R地址符号数据类型注释DBX0.6YPBOOL有盘DBX

14、0.7FWDBOOL正转DBX1.0REVBOOL反转DBX1.1UPBOOLDBX1.2DNBOOLDBX1.3BZBOOLDBX1.4ZDBOOL自动DBX1.6JKSDBOOL监控手动DBX3.2GZDBOOL故障灯DBW6DESINT去向DBW8CODEINT托盘号结构类型CRKT_R地址符号数据类型注释DBX0.6YPBOOL有盘DBX0.7FWDBOOL正转DBX1.0REVBOOL反转DBX1.4ZDBOOL自动DBX1.6JKSDBOOL监控手动DBX3.2GZDBOOL故障灯DBW6DESINT去向DBW8CODEINT托盘号结构类型WGD_R地址符号数据类型注释DBX0.6

15、YPBOOL有盘DBX0.7FWDBOOL正转DBX1.4ZDBOOL自动DBX1.6JKSDBOOL监控手动DBX3.2GZDBOOL故障灯DBW6DESINT去向DBW8CODEINT托盘号结构类型JFD_R地址符号数据类型注释DBX0.6YPBOOL有盘DBX0.7FWDBOOL正转DBX1.4ZDBOOL自动DBX1.6JKSDBOOL监控手动DBX3.2GZDBOOL故障灯DBW6DESINT去向DBW8CODEINT托盘号结构类型TZQ_R地址符号数据类型注释DBX0.2GWBOOL高位DBX0.4DWBOOL低位DBX0.6YPBOOL有盘DBX1.1UPBOOL上升DBX1.2

16、DNBOOL下降DBX1.4ZDBOOL自动DBX1.6JKSDBOOL监控手动DBX3.2GZDBOOL故障灯DBW6DESINT去向DBW8CODEINT托盘号2）、输送设备监控修改字库端PLC-监控机下发地址站台编号数据类型站台名称DB10.DBW0Y1YHJ移行机1DB10.DBW20Y2YHJ移行机2DB10.DBW40Y3YHJ移行机3DB10.DBW60Y4YHJ移行机4DB10.DBW80Y5YHJ移行机5DB10.DBW100Y6YHJ移行机6DB10.DBW120Y7YHJ移行机7DB10.DBW140Y8YHJ移行机8结构类型地址符号数据类型注释DBX0.0JK_SDBO

17、OL监控手动DBX0.1JK_ZZBOOL监控正转DBX0.2JK_FZBOOL监控反转DBX0.3JK_UPBOOL监控上升DBX0.4JK_DNBOOL监控下降DBX0.5RESBOOL状态复位DBX0.6GZQRBOOL故障确认DBX0.7YP_ZWBOOL有盘置位DBX1.0YP_FWBOOL有盘复位DBW2DESINT去向DBW4CODEINT托盘号结构类型FXT地址符号数据类型注释DBX0.0JK_SDBOOL监控手动DBX0.1JK_ZZBOOL监控正转DBX0.2JK_FZBOOL监控反转DBX0.3JK_UPBOOLDBX0.4JK_DNBOOLDBX0.5RESBOOL状态

18、复位DBX0.6GZQRBOOL故障确认DBX0.7YP_ZWBOOL有盘置位DBX1.0YP_FWBOOL有盘复位DBW2DESINT去向DBW4CODEINT托盘号结构类型CRKT地址符号数据类型注释DBX0.0JK_SDBOOL监控手动DBX0.1JK_ZZBOOL监控正转DBX0.2JK_FZBOOL监控反转DBX0.3JK_UPBOOLDBX0.4JK_DNBOOLDBX0.5RESBOOL状态复位DBX0.6GZQRBOOL故障确认DBX0.7YP_ZWBOOL有盘置位DBX1.0YP_FWBOOL有盘复位DBW2DESINT去向DBW4CODEINT托盘号结构类型WGD地址符号数

19、据类型注释DBX0.0JK_SDBOOL监控手动DBX0.1JK_ZZBOOL监控正转DBX0.2JK_FZBOOL监控反转DBX0.3JK_ZXSBOOLDBX0.4JK_ZXLBOOLDBX0.5RESBOOL状态复位DBX0.6GZQRBOOL故障确认DBW2DESINT去向DBW4CODEINT托盘号结构类型JFGD地址符号数据类型注释DBX0.0JK_SDBOOL监控手动DBX0.1JK_ZZBOOL监控正转DBX0.5RESBOOL状态复位DBX0.6GZQRBOOL故障确认DBW2DESINT去向DBW4CODEINT托盘号结构类型TZQ地址符号数据类型注释DBX0.0JK_SD

20、BOOL监控手动DBX0.3JK_UPBOOL监控上升DBX0.4JK_DNBOOL监控下降DBX0.5RESBOOL状态复位DBX0.6GZQRBOOL故障确认DBW2DESINT去向DBW4CODEINT托盘号3.5 变量的连接3.5.1 输入输出域与变量的连接：3.5.2 按钮与变量的连接：4 实验总结此次试验，首先在实验室观看了一个小型的自动化立体仓库， 视觉体验以及老师的详细讲解让我对自动化立体仓库有了一个具象的认识，我最初对自动化立体仓库的了解是通过做系统仿真实验，但是仿真和实物毕竟还是有很大区别的。这次的参观加深了我对自动化立体仓库的整体结构、组成部分、工作流程等的认识。观看了小型立体仓库接着就是学习了解如何通过软件设计监控系统，是如何对它进行控制的。时间有限，无法让我们所做的都去实验室跑一遍，而且最后很多都是按老师讲解的来做的，在设计环节自己想办法做的工作比较少，但是为期几天的操作让我对 WinCC平台的监控系统有了一个初步的了解，并亲身体验了其开发过程，对于我的动手能力有了一定提高，同时也学到了新知识。总之，本次试验是对课程内容的扩充及实践，学到了很多课本上学不到的东西，加深了我们的专业知识的理解，在一定程度上提高了我们的实践能力，收获很大。18